专利名称：：新型的α-淀粉酶热稳定剂的制作方法
技术领域：
：本发明属a—淀粉酶热稳定剂，特别是涉及一种新型环保的热稳定剂，不仅能提高常温型a—淀粉酶的热稳定性，而且也能延长宽幅型酶在高温时的耐热时间。技术背景a—淀粉酶的全称为a—l，4一葡萄糖一4一葡聚糖水解酶，目前已在食品、发酵、谷物加工、纺织、造纸、医药、轻化工业、石油开采等领域得到应用。a—淀粉酶根据热稳定性不同可以分为普通型(常温型)和热稳定型(宽幅型)两类。a—淀粉酶的热稳定性和产酶的菌种关系密切，芽抱杆菌a—淀粉酶的耐热性较强，嗜热菌的热稳性更好，嗜热脂肪芽孢杆菌的a—淀粉酶在85'C处理20miri后仍可以保持70%的酶活。一般枯草杆菌的a—淀粉酶的稳定性较差，只能在6(TC以下保持稳定。a—淀粉酶在淀粉处理(如酿酒、生产酒精和纺织)中有着广泛的应用，而淀粉是在高温条件下才开始溶解，所以在大多数情况下就需要足够耐热的a—淀粉酶，常温型酶由于在高温条件下非常容易失活，宽幅型酶的耐热时间也比较短，所以热稳定性就成为限制其应用的因素之一。为了扩大a—淀粉酶的应用范围，需要提高其热稳定性，其中添加热稳定剂是最常用的方法。目前，热稳定剂主要有以下两种(1)金属离子，最常用的是Ca2、因为a—淀粉酶是一种金属酶，Ca2+能使酶分子保持适当的构象，从而维持最大的活性与稳定性；(2)糖类和多元醇类，如蔗糖和山梨醇。但是在高温条件下(超过8(TC)它们的稳定作用有限，而且在用淀粉酶生产葡萄糖浆的过程中，添加金属离子后会使盐的浓度超过符合要求的水平，所以需要用离子交换树脂除去，从而造成额外的生产费用。
发明内容本发明的目的是提供一种a—淀粉酶热稳定剂，不仅能提高常温型a—淀粉酶的耐热性，而且也能延长宽幅型酶在高温时的耐热时间，从而提高酶的使用范围和应用价值。本发明的一种a—淀粉酶热稳定剂，是指该热稳定剂为壳聚糖的水溶性降解产物。、所述的a—淀粉酶的来源包括枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉、链霉菌、丙酮丁醇梭状芽孢杆菌、拟内孢酶微生物、胰脏、肝脏、唾液或麦芽汁；所述的壳聚糖的来源包括节肢动物(蟹壳、虾壳、昆虫)的外壳或酵母、蘑菇、木耳真菌类和绿藻等低等植物的细胞壁；所述的壳聚糖聚合度为11000，脱乙酰度为30100%，浓度为0。lg/L-10g/L;所述的壳聚糖的降解方法选自化学降解法、物理场降解法或酶降解法；所述的化学降解法包括酸降解法和氧化降解法；所述的物理场降解法包括微波场降解法、Y—射线降解法和超声波法。本发明的有益效果(1)该热稳定剂来源方便，价格低廉，而且具有良好的生物相容性，无毒，不会对环境造成污染；(2)以壳聚糖的水溶性降解产物作为热稳定剂，使酶的耐热性获得极大提高，扩大酶的应用范围，可应用于各类织物的高温退浆，也可应用于淀粉加工，如制造葡萄糖、制造葡萄糖浆、制造饴糖、制造各种改性淀粉、制造各种糊精，制作面包及其它食品的前处理、词料加工，降低成本。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人M可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1将壳聚糖降解得到聚合度为37的水溶性降解物，配成浓度为20g/L的水溶液，置于冰箱中备用。取lOmL配制好的壳聚糖降解物溶液稀释在230mL蒸馏水中，置于待测恒温水浴中加热，待温度达到9(TC后，在该溶液中加入10mLlg/L枯草杆菌中温a—淀粉酶液，开始计时，每隔一定时间取lml试样加入到lmL2g/L淀粉溶液中，测定此时a—淀粉酶的酶活。1个酶活单位定义为4(TC条件下lmin内lmg酶水解的淀粉量(mg)。然后，在上述条件下，测试枯草杆菌a—淀粉酶在0.05M氯化钙溶液和不加热稳定剂条件下的失活半衰期t1/2(相对剩余酶活为50%的时间)和处理2min分钟时的相对剩余酶活(％)，并与壳聚糖的稳定效果作一比较，结果如表l所示-表19crc时各种热稳定剂对枯草杆菌a—淀粉酶的稳定效果<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>从表l中可以看出，添加0.05M钙离子后稳定效果得到一定程度改善，失活速率降低，而加入0.8g/L壳聚糖降解物后，效果更好，失活半衰期明显增加，失活速率大大降低。实施例2将壳聚糖降解得到聚合度为25的水溶性降解物，配成浓度为20g/L的溶液，置于冰箱中备用。取10mL配制好的壳聚糖降解物溶液稀释在230mL蒸馏水中，置于待测恒温水浴中加热，待达到测定温度后，在该溶液中加入10mLlg/L枯草杆菌中温a—淀粉酶液，开始计时，每隔一定时间取lml试样加入到lmL2g/L淀粉溶液中，测定此时a—淀粉酶的酶活(1酶活单位定义为4(TC条件下lmiri内lmg酶水解的淀粉量(mg))。在上述条件下，测试a—淀粉酶在0.05M氯化钙溶液中和不加热稳定剂条件下的失活半衰期(tl/2)和处理10分钟时的相对剩余酶活(％)，并与壳聚糖的稳定效果情况比较，结果如表2所示表2各种稳定剂在不同温度条件下对枯草杆菌a—淀粉酶的稳定效果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>从表2中可以看出，钙离子在比较低温度(如6(TC)时的稳定作用非常好，使a—淀粉酶失活时间大大延长，失活速率明显下降。壳聚糖降解物虽然在较低温度时的稳定效果没有钙离子好，但在高温时则比钙离子要好的多。而且，通过与表l比较发现，当壳聚糖降解物的聚合度从37降到25时，a—淀粉酶的耐热性增强，说明聚合度对改善酶的耐热性有一定的影响，聚合度越低，耐热性越好。实施例3将壳聚糖降解得到聚合度为20的水溶性降解物，配成浓度为20g/L的溶液，置于冰箱中备用。取一定量配制好的壳聚糖降解物溶液稀释在蒸馏水中，置于待测恒温水浴中加热，待温度达到9(TC后，在该溶液中加入10mLlg/L枯草杆菌中温a—淀粉酶液，开始计时，每隔一定时间取lml试样加入到lmL2g/L淀粉溶液中，测定a—淀粉酶的酶活(1酶活单位定义为4(TC条件下lmin内lmg酶水解的淀粉量(mg))。比较添加不同浓度壳聚糖降解物时a—淀粉酶的失活半衰期(U》和处理10分钟时的相对剩余酶活(％)，结果如表3所示表39(TC时不同浓度壳聚糖对枯草杆菌a—淀粉酶的稳定效果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>从表中可以看出，当壳聚糖降解物的浓度为0.8g/L时，a—淀粉酶的耐热性最好，增加或降低浓度都会使稳定效果变差。权利要求1.一种α-淀粉酶热稳定剂，其特征在于该热稳定剂为壳聚糖的水溶性降解产物。2.根据权利要求1所述的一种a—淀粉酶热稳定剂，其特征在于所述的a—淀粉酶的来源是枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉、链霉菌、丙酮丁醇梭状芽孢杆菌、拟内孢酶微生物、胰脏、肝脏、唾液或麦芽汁。3.根据权利要求1所述的一种a—淀粉酶热稳定剂，其特征在于所述的壳聚糖的来源为节肢动物的外壳和软骨、或低等植物的细胞壁。4.根据权利要求3所述的一种a—淀粉酶热稳定剂，其特征在于所述节肢动物的外壳和软骨是蟹壳、虾壳、昆虫的外壳和软骨。5.根据权利要求3所述的一种a—淀粉酶热稳定剂，其特征在于所述的低等植物是绿藻或真菌类的酵母、蘑菇或木耳。6.根据权利要求1所述的一种a—淀粉酶热稳定剂，其特征在于所述的壳聚糖聚合度为11000，脱乙酰度为30腿，浓度为0.lg/L-10g/L。7.根据权利要求1所述的一种a—淀粉酶热稳定剂，其特征在于所述的壳聚糖的降解方法选自化学降解法、物理场降解法、酶降解法。8.根据权利要求5所述的一种a—淀粉酶热稳定剂，其特征在于所述的化学降解法包括酸降解法和氧化降解法。9.根据权利要求5所述的一种ci一淀粉酶热稳定剂，其特征在于物理场降解法包括微波场降解法、Y—射线降解法和超声波法。全文摘要本发明涉及一种α-淀粉酶热稳定剂，该热稳定剂为壳聚糖的水溶性降解产物。该热稳定剂来源方便，价格低廉，而且具有良好的生物相容性，无毒，不会对环境造成污染。以壳聚糖的水溶性降解产物作为热稳定剂，使酶的耐热性获得极大提高，扩大酶的应用范围，可应用于各类织物的高温退浆，也可应用于淀粉加工、制作面包及其它食品的前处理、饲料加工，降低成本。文档编号C12N9/96GK101157912SQ20071004605公开日2008年4月9日申请日期2007年9月17日优先权日2007年9月17日发明者董绍伟,陆大年申请人:东华大学